Verteilte Systeme

NUMMER: 150347
KÜRZEL: VerSys
DOZENT: Jun.-Prof. Dr.-Ing. Steffen Bondorf
FAKULTÄT: Fakultät für Mathematik
SPRACHE: Englisch
SWS: 3 SWS
CREDITS: 5 CP
WORKLOAD: 150 h
ANGEBOTEN IM: jedes Sommersemester

INFOS

Distributed Systems – Vorlesung (2 SWS)
Distributed Systems – Übung (2 SWS)


PRÜFUNGUNGSFORM

chriftliche Modulabschlussprüfung über 120 Minuten


LERNFORM

Die Vorlesung wird als seminaristischer Unterricht abgehalten, die praktischen Übungen am Rechner werden zudem weitere Lehrformen wie Gruppen- und Projektarbeit beinhalten.


LERNZIELE

Die Studierenden sollen eine breite Kenntnis über die auftretenden Herausforderungen beim Entwurf und bei der Anwendung von verteilten Computersystemen erlangen.

Nach dem erfolgreichen Abschluss des Moduls

kennen die Studierenden verschiedene Systemmodelle und Architekturen, die zum Entwurf sowie zu der Klassifizierung von verteilten Systemen dienen. Sie können verschiedene Rollen von Teilsystemen differenzieren und sie formal beschreiben
können die Studierenden vielfältige Herausforderungen beim Aufbau eines verteilten Systems identifizieren und kennen die wichtigsten Standardtechniken zum Umgang mit diesen, inklusive deren Vor- und Nachteile
können die Studierenden die Funktionsweise eines verteilt implementierten Systems anhand dessen Beschreibung verstehen und die ausgeführte Aufgabe herleiten
können die Studierenden die Fähigkeit eines verteilten Systems zur Erfüllung seiner Aufgabe beurteilen, die Quellen potenzieller Probleme identifizieren und können Verbesserungen sowie deren Integration entwerfen
sind die Studierenden in der Lage, gegebene Alternativen zur verteilten Implementierung eines Systems für eine bestimmte Aufgabe zu bewerten und begründet in eine Rangfolge zu bringen


INHALT

Diese Lehrveranstaltung behandelt grundlegende Architekturen und Methoden, die die Funktionsfähigkeit leistungsfähiger verteilter Computersysteme ermöglichen. Ein solches verteilte System dient der Erfüllung einer bestimmten Aufgabe unter Verwendung von mehreren unabhängigen Teilsystemen und soll dem Benutzer dabei jedoch wie ein einzelnes Computersystem erscheinen.

Um dies zu erreichen, müssen die verschiedenen Teilsysteme über gemeinsames Wissen verfügen. Es treten durch die Verteilung im Vergleich zu einzelnen Systemen eine Reihe von Herausforderungen auf, die den Inhalt der Vorlesung bilden: Teilsysteme müssen sich gegenseitig auffinden können, sie müssen in der Lage sein, Nachrichten auszutauschen, Daten müssen trotz der so entstehenden Replikation über Teilsysteme hinweg konsistent gehalten werden, Fehler in Teilsystemen müssen tolerierbar sein und die Ressourcen des Gesamtsystems sollen möglichst effizient genutzt werden, sodass die gegebene Aufgabe performant erfüllt wird. All diese Komponenten und Aspekte finden sich in modernen, Internet-basierten Systemen wieder. Sie garantieren die Funktionsfähigkeit von Diensten wie das World Wide Web, E-Mail oder File-Sharing.


VORAUSSETZUNGEN

keine


VORAUSSETZUNGEN CREDITS

Bestandene Modulabschlussprüfung und erfolgreiche Teilnahme an den Übungen


EMPFOHLENE VORKENNTNISSE

Inhalte der Module Informatik 1 – Programmierung und Technische Informatik 1 – Rechner-architektur. Vorausgesetzt wird ein generelles Interesse an technischen Systemen, die Fähigkeit zum strukturierten, algorithmischen Denken sowie die Fähigkeit zum Erfassen von komplexen Abhängigkeiten und Interaktionsmustern.


LITERATUR

A. S. Tanenbaum und M. van Stehen: „Verteilte Systeme – Prinzipien und Paradigmen“, Pearson Verlag, 2007


Distributed Systems

NUMMER: 150347 KÜRZEL: VerSys DOZENT: Jun.-Prof. Dr.-Ing. Steffen Bondorf FAKULTÄT: Fakultät für Mathematik SPRACHE: English SWS: 3 SWS CREDITS: 5 CP WORKLOAD: 150 h ANGEBOTEN IM: each summer semester

INFOS

Distributed Systems – Lecture (2 SWS)
Distributed Systems – Exercise (2 SWS)


PRÜFUNGUNGSFORM

Written final exam of 120 minutes


LERNFORM

The lecture will be held as a seminar, the practical exercises on the computer will also include other forms of teaching such as group and project work.


LERNZIELE

The students should acquire a broad knowledge of the challenges that arise when designing and using distributed computer systems.
After successfully completing the module
- the students know different system models and architectures that are used for the design and classification of distributed systems. They can differentiate between different roles of subsystems and describe them formally
- the students can identify various challenges in setting up a distributed system and know the most important standard techniques for dealing with these, including their advantages and disadvantages
- the students can understand the functionality of a distributed implemented system based on its description and derive the performed task
- students can assess the ability of a distributed system to perform its task, identify the sources of potential problems and design improvements and their integration
- the students are able to evaluate and justifiably rank given alternatives for the distributed implementation of a system for a given task


INHALT

This course deals with basic architectures and methods that enable the functionality of high-performance distributed computer systems. Such a distributed system is used to fulfill a specific task using several independent subsystems and should appear to the user like a single computer system.
To achieve this, the various subsystems must have common knowledge. Due to the distribution, compared to individual systems, a number of challenges arise that form the content of the lecture: subsystems must be able to find each other, they must be able to exchange messages, data must be kept consistent despite the resulting replication across subsystems, errors in subsystems must be tolerable and the resources of the overall system should be used as efficiently as possible so that the given task is performed with high performance. All of these components and aspects can be found in modern, Internet-based systems. They guarantee the functionality of services such as the World Wide Web, e-mail or file sharing.


VORAUSSETZUNGEN

None


VORAUSSETZUNGEN CREDITS

Passed exam and successful participation in the practical computer exercises


EMPFOHLENE VORKENNTNISSE

Contents of the modules Computer Science 1 - Programming and Technical Computer Science 1 - Computer Architecture. A general interest in technical systems, the ability to structured, algorithmic thinking and the ability to grasp complex dependencies and interaction patterns are required.


LITERATUR

1. A. S. Tanenbaum und M. van Stehen: „Verteilte Systeme – Prinzipien und Paradigmen“, Pearson Verlag, 2007
2. A. S. Tanenbaum und M. van Stehen: Distributed Systems – Priciples and Paradigms“, Pearson Verlag, 2008